A Maker Faire rome, le piu’ belle storie d’innovazione sanitaria da tutto il mondo
Dall’Africa, la storia degli studenti della Kenyatta University che hanno realizzato un ventilatore polmonare fai-da-te
È possibile costruire dei ventilatori polmonari senza grandi risorse? La risposta è “si” e arriva dall’ università di Nairobi, in Africa, e da Ubora
Li hai conosciuti durante la Opening Conference di Maker Faire Rome: hanno meritato la ribalta e i complimenti di tutto il mondo per la capacita di rispondere con efficacia alla pandemia anche in assenza di grandi risorse. Si chiamano June Matede e Fidel Makatia.
Sono professoressa e ricercatore e insieme ad un nutrito team di colleghi hanno messo a sistema conoscenze e risorse e hanno prodotto un ventilatore a basso costo esclusivamente con materiali reperiti localmente, e con una buona dose di ingegno e design.
L’emergenza sanitaria da Covid-19 ha avuto effetti particolarmente gravi in Africa. Per questo motivo, i membri della Kenyatta University Student Branch hanno sentito l’esigenza di intervenire per progettare un ventilatore polmonare che potesse supportare il personale sanitario nel contrasto all’infezione. Sono stati centinaia i ventilatori meccanici polmonari prodotti: completamente realizzati n Africa, con materiali di provenienza locale e a costi ridottissimi.
ll progetto è nato per contrastare la carenza di ventilatori meccanici in Kenya, ed è stato realizzato da un team di15 studenti delle scuole di ingegneria, medicina, infermieristica e farmacia dell’università di Nairobi. Il nome del progetto è Tiba-Vent: Tiba, dallo swahili per “cura”.
Come funziona il ventilatore polmonare Tiba-Vent?
Tiba-Vent è stato realizzato secondo principi di meccanica dei fluidi, ventilazione, di ingegneria di controllo, ingegneria del software e di elaborazione del segnale. È composto da due ingressi per ossigeno e aria compressa: questi due gas si miscelano in un serbatoio regolato e passano tramite un sensore di ossigeno che controlla la miscelazione a seconda delle impostazioni. L’aria da e verso il paziente è controllata da due valvole. Prima dell’inspirazione, l’aria viene umidificata e fatta passare attraverso un filtro. Il ventilatore dispone di sensori di pressione e sensori di flusso per monitorare volume, pressioni e portata, ed è semplice da utilizzare grazie a un’interfaccia utente grafica con cui il medico imposta parametri come la FiO2, la concentrazione di ossigeno inalata, e il volume d’aria che entra ed esce dai polmoni dopo ogni respiro. Tiba-Vent è anche sicuro: in caso di esaurimento dell’erogazione di ossigeno al ventilatore o se la pressione erogata è superiore o inferiore a quella prevista dal medico, vi sono una serie di allarmi. Infine, questo ventilatore Tiba-Vent è portatile e può funzionare a batteria se manca la corrente.
Tiba-Vent: dal prototipo alla sperimentazione
Passare dall’ideazione alla realizzazione dei ventilatori polmonari a basso costo non è stato facile per il team della Kenyatta University. Una delle sfide più impegnative ha riguardato la carenza di fondi a disposizione per il finanziamento dei primi prototipi. Inoltre, non era disponibile un ventilatore reale su cui basarsi per prendere esempio, ed è stato necessario creare un progetto partendo dai principi di base della ventilazione meccanica. Per ovviare a questo inconveniente, il team ha realizzato i progetti e le simulazioni su carta, ed in seguito ha ottenuto la collaborazione e la guida dei docenti e la sponsorizzazione dell’università per dare vita al primo prototipo.
Ora, l’obiettivo è passare dai 500 ventilatori che ci sono al momento in Kenya a oltre 30.000. Il ventilatore polmonare è stato realizzato in conformità con le norme ISO grazie all’uso della piattaforma UBORA e sotto la supervisione della Prof.ssa June Madete. La prof.ssa Madete è ingegnere biomedico, ricercatrice e docente senior, con oltre 13 anni di esperienza nella formazione e nella ricerca in ingegneria biomedica. Possiede un dottorato di ricerca in ingegneria medica ed è specializzata in bio-meccanica , motion capture, studi di imaging e raccolta di dati sui pazienti.
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